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Sei Giga

Sei Giga는 비동기 블록 실행, 상태 합의, 그리고 별도의 데이터 가용성 및 합의 레이어를 활용하는 Autobahn 합의 기반의 2계층 아키텍처를 통해 실행과 합의를 분리함으로써, 초당 5기가가스(gigagas) 이상의 처리량과 250ms 미만의 최종성을 달나성하는 멀티 컨커런트 프로듀서 병렬화 EVM 레이어-1 블록체인입니다.

원저자: Benjamin Marsh, Steven Landers, Jayendra Jog

게시일 2026-06-30

📖 5 분 읽기🧠 심층 분석

CC BY 4.0

원저자: Benjamin Marsh, Steven Landers, Jayendra Jog

원본 논문은 CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/) 라이선스로 제공됩니다. ✨ 이것은 아래 논문에 대한 AI 생성 설명입니다. 저자가 작성하거나 승인한 것이 아닙니다. 기술적 정확성을 위해서는 원본 논문을 참조하세요. 전체 면책 조항 읽기

다음은 Sei Giga v2.0 논문을 일상적인 비유를 사용하여 쉬운 언어로 번ền한 설명입니다.

큰 그림: Sei Giga란 무엇인가?

디지털 화폐와 계약(블록체인)을 위한 분주한 고속도로 시스템을 상상해 보세요. 기존 시스템(Sei v2)은 단일 차로의 유료 도로와 같아서, 한 명의 교통경찰("리더")이 모든 차량을 확인하고, 세부 사항을 기록한 뒤, 다음 차량이 움직일 수 있도록 초록불을 줘야만 했습니다. 이로 인해 교통 체증이 발생했습니다.

Sei Gency는 새로운 슈퍼 하이웨이 설계입니다. 한 명의 경찰 대신, 자동차들이 동시에 진입할 수 있는 여러 개의 차로를 갖추고 있습니다. 이 시스템은 "차량의 순서를 결정하는 일"과 "차량이 실제로 올바르게 주행하고 있는지 확인하는 일"을 분리합니다. 이를 통해 고속도로는 지연 시간을 거의 없이(250ms 미만) 엄청난 양의 교통량(5기가가스 이상)을 처리할 수 있습니다.

1. 핵심 혁신: "선 주문, 후 검사" 전략

기존 시스템에서 교통경찰은 자동차를 메인 도로에 들여보내기 전에 엔진과 면허를 모두 확인해야 했습니다. 엔진 검사가 너무 오래 걸리면 전체 줄이 멈춰버렸습니다.

Sei Giga의 접근 방식:

선 주문 (Order First): 시스템은 자동차가 고속도로에 진입하는 순서에 대해 빠르게 합의합니다. 이 과정은 거의 즉각적으로 일어납니다.
후 검사 (Check Later): 순서가 정해지면, 자동차들은 병렬적인 "검사 구역"(비동기 실행)으로 달려 나갑니다. 검사관들은 백그라운드에서 엔진을 점검하고 로그를 작성합니다.
안전망: 나중에 검사관들은 메인 도로에 "이상 없음" 알림(다이제스트)을 보냅니다. 모든 사람이 문제가 없다고 동의하면 상태가 확정됩니다. 만약 몇몇 검사관이 동의하지 않더라도, 시스템은 전체 고속도로를 멈추지 않고 정확히 어떤 차량이 문제를 일으켰는지 찾아낼 수 있습니다.

비유: 레스토랑을 상상해 보세요. 셰프가 요리를 하고, 접시에 담고, 서빙하는 일을 한꺼번에 처리하여 주방을 막히게 하는 대신, 주문을 받자마자 즉시 기록합니다(합의). 그 후 주방은 병렬로 요리를 합니다. 웨이터는 요리가 끝날 때까지 기다리는 것이 아니라, 나중에 요리가 준비되었음을 확인하기만 하면 됩니다.

2. 엔진: Autobahn 컨센서스 (Autobahn Consensus)

이 논문은 Autobahn이라는 프로토콜을 소개합니다.

문제점: 기존 시스템(Tendiment 등)은 블록을 제안하는 "단일 리더"를 사용합니다. 만약 그 리더가 아프거나 느려지면, 전체 시스템이 기다려야 합니다.
해결책: Autobahn은 멀티 프로포저(Multi-Proposer) 시스템입니다. 모든 러너가 자신만의 차선을 가진 이어달리기 경주를 생각해보세요. 모든 사람은 끊임없이 자신의 차선으로 "바톤"(데이터 제안)을 던지고 있습니다.
"팁 컷(Tip Cut)": 가끔씩 심판이 모든 차선의 맨 끝(tip)을 살펴보고 사진을 찍습니다(cut). 이 사진은 모든 차선에 유효한 데이터가 있음을 증명합니다. 차선들이 독립적이기 때문에, 심판은 기존 시스템이 2.5개를 처리할 수 있었던 데 비해 한 번에 180개의 블록 사진을 찍을 수 있습니다.

3. 교통 체증 해결: "구급차" 시스템

만약 심판(리더)이 막히면 어떻게 될까요?

기존 방식: 모두가 타임아웃을 기다린 후, 당황하며 새로운 심판을 뽑습니다. 이는 시간을 낭비합니다.
Sei Giga (구급차): 시스템에는 "조작된 경주(rigged race)"가 있습니다. 메인 심판이 먼저 완료하려고 노력합니다. 하지만 만약 그가 느려지면, 다른 러너들(백업 리더들)은 이미 자신들의 차선에서 유용한 작업을 수행하고 있었습니다. 메인 심판이 실패하더라도 시스템은 처음부터 다시 시작하지 않고, 백업들이 이미 해놓은 작업을 바로 이어받습니다. 이는 마치 차를 멈추지 않고 즉시 운전대를 잡을 준비가 된 백업 드라이버를 두는 것과 같습니다.

4. "새치기" 방지 (MEV 및 검열)

블록체인에서 "MEV(최대 추출 가능 가치)"는 일반 운전자들로부터 가치를 가로채기 위해 교통경찰에게 뇌물을 주고 자기 차가 먼저 지나가게 만드는 VIP와 같습니다.

Sei Giga의 해결책:

사회화된 팁 (Socialized Tips): 기존 시스템에서는 특정 경찰에게 팁을 주면 그 경찰이 부자가 되었습니다. Giga에서는 팁이 **풀링(pooling, 공동 관리)**됩니다. 자신의 차가 어느 차선에 있었든 상관없이, 고속도로를 유지하는 데 도움을 주는 모든 사람이 팁을 나누어 가집니다. 이는 경찰이 뇌물을 받고 특정 차량이 새치기하도록 허용할 유인을 제거합니다.
중복 처리: 사용자가 검열 저항성을 위해 동일한 트랜잭션을 10개의 서로 다른 차선으로 보내더라도, 시스템은 이를 단 한 번만 실행합니다. 사용자는 남는 복사본에 대해 환불을 받습니다. 이는 사용자가 실수로 시스템을 마비시키는 것을 방지하면서도 안전을 유지합니다.

5. 비밀 레시피: Sedna (프라이빗 데이터 전달)

트랜잭션이 반드시 포함되도록 하기 위해 모든 사람에게 데이터를 보내는 것은 붐비는 방 안에서 자신의 계좌 번호를 크게 외치는 것과 같습니다. 안전하긴 하지만, 모든 사람이 듣게 되어 당신이 움직이기도 전에 사람들이 가치를 훔치려 할 수 있습니다.

Sedna는 데이터를 보내는 새로운 방법입니다:

메시지 전체를 외치는 대신, 메시지를 퍼즐 조각으로 나누어 여러 사람에게 전달합니다.
충분한 조각이 모여 퍼즐을 풀 수 있을 때까지는 그 누구도 전체 메시지를 볼 수 없습니다.
이는 고속도로를 늦추지 않으면서도, 마지막 순간까지 "MEV 봇"(도둑)들로부터 당신의 트랜잭션을 프라이빗하게 유지해 줍니다.

6. 창고: 스토리지 (Storage)

기존 블록체인은 데이터를 거대한, 엉킨 나무(Merkle Tree)처럼 저장합니다. 잎을 하나 추가할 때마다 전체 나무를 다시 그려야 합니다. 이는 느리고 지저분합니다.

Sei Giga는 플랫 키-밸류 스토어(Flat Key-Value Store)(정리된 거대한 스프레드시트와 같은 방식)를 사용합니다.

영수증 프린터처럼 데이터에 직접 기록합니다.
"핫(hot)" 데이터(자주 사용하는 데이터)는 빠른 RAM(책상 서랍)에 보관하고, 오래된 데이터는 저렴한 콜드 아카이브(지하실)로 옮깁니다.
이를 통해 시스템이 페타바이트 단위의 데이터를 처리할 때도 읽기와 쓰기가 매우 빠릅니다.

7. 미래 대비: 퀀텀 실드 (Quantum Shield)

이 논문은 미래의 위협인 양자 컴퓨터를 다룹니다. 이 슈퍼 컴퓨터들은 언젠가 우리가 현재 사용하는 디지털 잠금장치(서명)를 깨뜨릴 수 있습니다.

계획:

"양자의 날"이 오기 전에, 사용자들은 자신의 계정용으로 새로운, 깨지지 않는 "양자 키(Quantum Key)"를 등록할 수 있습니다.
일단 마감 기한이 지나면, 기존의 잠금장치는 폐기됩니다. 오직 새로운 양자 키를 가진 계정만이 돈을 움직일 수 있습니다.
이를 통해 양자 컴퓨터가 깨어나더라도, 당신이 이미 잠금장치를 업그레이드했기 때문에 자금을 훔칠 수 없도록 보장합니다.

요약

Sei Giga는 빠르고, 공정하며, 거대한 블록체인 업그레이드입니다.

병목 현상을 제거하기 위해 **주문(Ordering)**과 **검사(Checking)**를 분리합니다.
엄청난 교통량을 처리하기 위해 단일 리더 대신 병렬 차선을 사용합니다.
특정 검증자가 시스템을 조작할 수 없도록 보상을 풀링합니다.
트랜잭션을 프라이빗하게 유지하기 위해 퍼즐 조각 데이터(Sedna)를 사용합니다.
조기 키 업그레이드를 허용함으로써 양자 컴퓨터에 대비합니다.

목표는 블록체인을 우리가 사용하는 오늘날의 인터넷(Web2)만큼 빠르고 신뢰할 수 있게 만들면서도, 탈중앙화된 시스템의 보안과 공정성을 유지하는 것입니다.

기술 요약: Sei Giga v2.0

문제 정의

본 논문은 전통적인 지분 증명(Proof-of-Stake, PoS) EVM 블록체인의 한계점, 즉 데이터 전파, 실행, 그리고 합의 사이의 긴밀한 결합 문제를 다룹로니다. Sei v2에서 사용되는 Tendermint와 같은 아키텍처에서는 단일 리더가 블록을 제안하고, 검증인은 트랜잭션을 다운로드하여 완전히 실행해야 하며, 이 단계들을 거친 후에야 합의에 도달합니다. 이러한 순차적 프로세싱은 실행 병목 현상을 야기하고, 처리량을 제한하며, 지연 시간을 증가시켜 서브 세컨드(sub-second) 최종성과 막대한 처리량을 요구하는 고빈도 매매(high-frequency trading) 애플리케이션을 지원하기 어렵게 만듭니다. 또한, 멀티 프로포저(Multi-Proposer, MCP) 아키텍처는 검열 저항성, 트랜잭션 중복을 통한 MEV(Miner Extractable Value) 추출, 그리고 글로벌 멤풀(mempool) 없는 효율적인 트랜잭션 전파 처리와 관련된 새로운 과제들을 도입합니다.

방법론

Sei Giga는 순서 확정(ordering finality)과 실행 및 상태 검증(state attestation)을 근본적으로 분리하는 멀티 프로포저 EVM 레이어-1 아키텍처를 제안합니다. 이 방법론은 세 가지 핵심적인 아키텍처 변화에 의존합니다:

Autobahn 합의 프로토콜:
- 멀티 프로포저 병렬성 (Multi-Proposer Parallelism): 단일 리더 대신, 모든 노드가 프로포저로서 역할을 수행하며 독립된 "레인(lane)" 내에서 지속적으로 데이터 제안 체인을 생성합니다.
- 분리된 데이터 가용성 (Decoupled Data Availability, DA): 프로토콜은 데이터 가용성을 합의 순서 결정으로부터 분리합니다. 노드들은 데이터가 접근 가능하다는 것을 인증하기 위해 가용성 증명(Proofs of Availability, PoA)( $3f+1$ 시스템에서 $f+1$ 개의 투표 필요)을 사용하며, 이는 모든 검증자가 합의 라운드 동안 전체 블록을 다운로드할 필요 없이 데이터를 인증할 수 있게 합니다.
- 팁 컷 (Tip Cuts): 합의 계층은 주기적으로 모든 레인의 최신 인증된 팁(tip)들을 집계한 스냅샷인 "팁 컷"을 커밋합니다. 이를 통해 단일 합의 인스턴스 내에서 여러 블록이 커밋될 수 있습니다.
- 지연 시간 감소: 파이프라이닝과 뷰 체인지(view-change) 메커니즘(느린 리더를 위한 "Ambulance" 백업 리더 프로토콜 포함)을 통해 통신 라운드를 3회(Tendermint)에서 1.5회로 줄임으로써, 시스템은 250ms 미만의 순서 확정성을 달성합니다.
비동기 실행 및 상태 검증:
- 순서 확정 (Ordering Finality): 합의는 트랜잭션의 결정론적 순서에 대해서만 이루어집니다. 실행은 크리티컬 패스(critical path)에서 분리됩니다.
- 상태 검증 확정 (State Attestation Finality): 실행기(Executors)는 비동기적으로 포스트 스테이트(post-state)를 계산하고 다이버전스 다이제스트(divergence digest)(쓰기 로그의 압축된 해시)를 생성합니다. 검증인은 이후 블록에서 이 다이제스트를 검증합니다.
- 충돌 해결 (Conflict Resolution): 소수의 노드가 불일치(diverge)할 경우 체인은 계속 진행되지만, 불일치가 비잔틴 임계값을 초과하면 체인은 일시 중단됩니다. 이는 실행 오류가 합의를 중단시키는 것을 방지합니다.
트랜잭션 전파 및 MEV 완화:
- 멤풀 없음 (No Mempool): 트랜잭션은 제출 즉시 노드들에 의해 포함됩니다.
- 팁 우선순위 병합 규칙 (Tip Priority Merge Rule): 트랜잭션은 모든 레인에서 제공된 최대 팁에 따라 정렬되며, 중복된 트랜잭션은 제거됩니다. 이는 프로포저가 수수료 탈취를 위해 트랜잭션을 은닉하는 대신 고가치 트랜잭션을 포함하도록 유도합니다.
- 사회화된 팁 (Socialized Tips): 우선순위 수수료는 풀에 모여 스테이크와 라이브니스(liveness)에 따라 검증자들에게 분배되며, 이를 통해 프로포저가 수수료 획득을 위해 트랜잭션을 선행 매매(front-run)하거나 중복 생성할 유인을 제거합니다.
- Sedنا (Sedna, 프라이빗 전파): 송신자가 선택된 레인에 인코딩된 파편을 전송하는 제안된 무한 부호화(rateless coded) 전파 계층입니다. 이는 암호화된 멤풀의 오버헤드 없이 사전 포함 프라이버시를 제공하고 대역폭 낭비를 줄여줍니다.
저장 및 실행 최적화:
- 플랫 키-값 저장소 (Flat Key-Value Storage): I/O 오버헤드를 줄이고 병렬성을 높이기 위해 머클 트리(Merkle tree)를 대신하여 LSM 트리에 기반한 플랫 키-값 모델을 사용합니다.
- Block-STM 병렬 실행: 낙관적 동시성 제어(Optimistic Concurrency Control, OCC)를 사용하여 트랜잭션을 병렬로 실행하며, 충돌이 있는 트랜잭션만 롤백합니다.
- 격자 해시 다이버전스 커밋먼트 (Lattice Hash Divergence Commitments): 호모모픽 해싱(Lattice-based)을 사용하여 쓰기 로그에 대한 압축된 커밋먼트를 생성함으로써, 검증인이 전체 상태를 재해싱하지 않고도 실행의 정확성을 검증할 수 있게 합니다.
- 증분 멤버십 증명 (Incremental Membership Proofs, BUDs): 블록 업데이트 다이제스트(Block Update Digests)는 글로벌 상태 트라이(trie) 없이도 라이트 클라이언트에게 특정 키 값에 대한 압축된 증거를 제공합니다.
양자 내성 마이그레이션 (Post-Quantum Migration):
- 컷오프 높이( $H_Q$ ) 전까지 기존 계정들이 양자 내성 검증 키를 등록하는 보수적인 테이블 기반 마이그레이션 경로를 따릅니다. $H_Q$ 이후에는 등록된 키를 가진 계정만 유효하며, 새로운 클래식 계정 생성을 방지합니다.

주요 기여

멀티 프로포저 EVM 아키텍처: 순서와 실행을 분리하여 높은 처리량(5 gigagas 이상 주장)과 낮은 지연 시간을 가능하게 하는 최초의 MCP EVM 레이어-1 구현체입니다.
Autobahn 합의: DAG 방식의 데이터 전파와 BFT 방식의 합의를 결 der한 하이브리드 프로토콜로, 1.5 라운드 왕복 확정성을 달성하고 Tendermint 대비 블록 생성 속도를 70배 향상시켰습니다.
비동기 실행 모델: 합의는 트랜잭션 순서를 확정하고, 상태 합의는 다이버전스 다이제스트를 통해 비동기적으로 처리되는 설계로 실행 병목 현상을 방지합니다.
Sedna 전파: 암호화된 멤풀의 오버헤드 없이 검열 저항성, 지연 시간, 프라이버시의 균형을 맞추기 위해 무한 부호화(rateless coding)를 사용하는 혁신적인 트랜잭션 전파 방식입니다.
저장 효율성: 페타바이트급 데이터를 처리하면서 검증인 하드웨어 요구 사항을 최소화하기 위해 플랫 키-값 저장 모델, 격자 기반 다이버전스 커밋먼트, BUD를 결합했습니다.
MEV 완화: 사회화된 팁 모델과 결정론적 병합 규칙을 통해 동일 틱 내 중복 탈취와 같은 특정 MCP MEV 벡터를 무력화하도록 설계되었습니다.

결과 및 주장

논문은 내부 테스트와 이론적 분석을 바탕으로 다음과 같은 결과를 주장합니다:

처리량: 20개 지역에 걸친 40개 노드의 지리적 분산 네트워크에서 내부적으로 5 gigagas 이상의 처리량을 달 achieved 했습니다.
지연 시간: 표준 BFT 보안 가정 하에서 250ms 미만의 최종성을 달성했습니다.
효율성: Tendermint 대비 50배의 처리량 증가와 70배의 블록 생성 개선(기존 2.5개 대비 180개)을 달성했습니다.
합의 효율성: 투표 라운드를 3회에서 1.5회로 줄임으로써 합의 효율성을 2배 향상시켰습니다.
보안성: $n=3f+1$ 복제본을 통해 강력한 비잔틴 결함 허용(BFT)을 유지하며, 최대 $f$ 개의 노드가 결함이 있더라도 안전성을 보장합니다.

의의

본 논문은 Sei Giga를 공공 장부의 보안성과 검증 가능성을 유지하면서 "Web2 스타일의 사용량"을 지원하기 위한 필수적인 진화로 포지셔닝합니다. 그 의의는 다음과 같습니다:

고빈도 매매 지원: 검열 및 MEV 리스크를 제한하고 초저지연을 제공함으로써, 온체인 거래를 위한 공정한 환경 조성을 목표로 합니다.
확장성: 단일 리더 합의의 한계를 넘어, 최종성이나 보안성을 희생하지 않고 막대한 트랜스액션 볼륨을 처리할 수 있는 EVM 체인의 확장 경로를 제시합니다.
아키텍처적 분리: 순서 결정, 실행, 상태 검증이 별개의 단계가 되어 각각을 독립적으로 최적화할 수 있는 새로운 패러다임을 구축합니다.
실질적인 MEV 솔루션: 외부 인프라에만 의존하는 것이 아니라, 사회화된 팁 및 Sedna와 같은 프로토콜 수준의 메커니즘을 통해 멀티 프로포저 시스템에서 발생하는 고유한 MEV 과제를 해결합니다.

저자들은 현재의 설계가 중요한 진전이지만, 양자 내성 마이그레이션에 있어서는 "임시적인 솔루션"이며, 완전한 PQC 대안 및 Sedna 파라미터 튜닝과 같은 전체 토크노믹스 및 추가 최적화 작업은 향후 과제로 남겨두었다고 언급했습니다.